ما هي البكتيريا وما أبرز أنواعها وتأثيرها على الإنسان

يعتقد أن البكتيريا هي أول الكائنات الحية التي ظهرت على الأرض، منذ حوالي 4 مليارات سنة، وأقدم الحفريات المعروفة حتى الآن هي لكائنات شبيهة بالبكتيريا، نقدم في المقال التالي معلومات عامة عن البكتيريا وأشكالها المتنوعة.

ما هي البكتيريا؟

البكتيريا هي كائنات مجهرية وحيدة الخلية، ليست نباتات ولا حيوانات، توجد مجتمعة معاً بالملايين في بيئة ما داخل أو خارج الكائنات الحية الأخرى.

بعض البكتيريا ضارة لكن الكثير منها مفيدة، وهي تدعم الكثير من أشكال الحياة النباتية والحيوانية على حد سواء.

يحتوي غرام التربة عادةً على حوالي 40 مليون خلية بكتيرية، كما يحتوي ميلي ليتر من الماء العذب على حوالي مليون خلية بكتيرية.

تشير التقديرات إلى أن الأرض تحتوي على ما لا يقل عن 5 نونليون بكتيريا، ويُعتقد أن معظم الكتلة الحيوية للأرض تتكون من البكتيريا.[2][1]

أنواع البكتيريا

يمكن تمييز انواع البكتيريا باستخدام اختبار صبغة غرام الذي يعتمد على الاختلاف في شكل ومكونات جدار الخلية الميكروبية، كما يلي:[2]

• البكتيريا موجبة الغرام:

يحتفظ هذا النوع باللون البنفسجي، الناتج عن معالجتها بصبغة غرام، وذلك لاحتواء جدارها على مادة الببتيدوجليكان، مثل البكتيريا التي تسبب الالتهاب الرئوي.

• البكتيريا سالبة الغرام:

لا تحتفظ باللون البنفسجي، وتظهر لون أحمر ويكون جدار الخلية لديها أقل سماكة من موجبة الغرام، مثل البكتيريا المسببة للكوليرا.

أشكال البكتيريا

يتم تصنيف البكتيريا حسب الشكل، إلى ثلاث فئات رئيسية وهي:[2][1]

• البكتيريا كروية:

تكون على شكل كرة، وتسمى هذه البكتيريا المكورات (cocci)، مثل بكتيريا المكورات العنقودية التي تسبب التهاب الحلق.

• البكتيريا على شكل قضيب:

تعرف باسم العصيات (bacilli)، مثل بكتيريا عصيات الجمرة الخبيثة.

• البكتيريا اللولبية:

البكتيريا الحلزونية أو اللولبية (spirilla)، مثل البكتيريا التي تسبب مرض الزهري.

بنية البكتيريا

تختلف الخلية البكتيرية عن الخلية الحيوانية أو النباتية، البكتيريا هي بدائيات النوى، وهذا يعني أنها لا تملك نواة، تتألف الخلية البكتيرية من: [1]

• الكبسولة: هي طبقة توجد خارج جدار الخلية في بعض البكتيريا.
• جدار الخلية: طبقة مكونة من مركب البوليمر، يعطي جدار الخلية شكلها، يقع خارج غشاء البلازما.
• غشاء البلازما: يوجد داخل جدار الخلية، يولد الطاقة وينقل المواد الكيميائية، الغشاء قابل للاختراق مما يعني أن المواد يمكن أن تمر من خلاله.
• السيتوبلازم: مادة هلامية داخل غشاء البلازما تحوي على مواد وراثية وصانعات البروتين (الريبوسومات).
• الحمض النووي: يحتوي على جميع التعليمات الجينية التي تحدد طريقة تطور البكتيريا ووظائفها، يقع داخل السيتوبلازم.
• الريبوسومات ((Ribosome: المكان الذي تيم فيه تصنيع البروتينات، وهي جزيئات معقدة تحوي حبيبات غنية بال RNA.
• السوط: يستخدم للحركة، وحث بعض أنواع البكتيريا على الحركة، يوجد بعض انواع البكتيريا التي تحتوي على أكثر من سوط.
• الزوائد الشعرية: وهي زوائد شبيهة بالشعر على السطح الخارجي للخلية، تسمح لها بالالتصاق بالأسطح ونقل المواد الوراثية إلى خلايا أخرى، وهي الطريقة التي يتم فيها نقل الأمراض للإنسان.

تكاثر البكتيريا

تتكاثر البكتيريا من خلال عدة طريق وهي: [1]

• الانشطار الثنائي:

وهو شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي، وفيه تستمر الخلية بالنمو عبر مضاعفة محتواها الخلوي ثم تنقسم إلى خليتين متطابقتين تملكان نفس المادة الوراثية.

• الاقتران البكتيري:

ويحدث فيه انتقال المادة الجينية بين الخلايا البكتيرية من خلال الاتصال المباشر بين خلية وأخرى، وهذه العلمية تجعل البكتيريا أكثر قوة وقدرة على مقاومة التهديدات المحتملة مثل المضادات الحيوية.

• الأبواغ:

عندما تكون البكتيريا منخفضة الموارد، يمكن أن تشكل الأبواغ.

تحتوي الأبواغ على مادة الحمض النووي للكائن الحي وعلى الإنزيمات اللازمة لعملية الإنبات (Germination).

وهذه الأبواغ يمكن أن تبقى غير نشطة لقرون، حتى تأتي الظروف المناسبة وتقوم بإعادة تنشيط نفسها وتصبح بكتيريا.

تكون هذه الأبواغ شديدة المقاومة للضغوط البيئية، مثل الأشعة فوق البنفسجية، وأشعة جاما، والجفاف وقلة الموارد الغذائية، والمواد الكيميائية، ودرجات الحرارة العالية.

علاقة البكتيريا بصحة الإنسان

يمكن أن تكون البكتيريا ضارة أو مفيدة للجسم.

دور البكتيريا المفيدة

يوجد أنواع كثيرة من البكتيريا التي تعيش داخل جسم الإنسان والتي تكون مفيدة له.

يقدر عدد الخلايا الميكروبية في جسم الإنسان حوالي 10 أضعاف الخلايا البشرية، والتي تتواجد بشكل أكبر في الأمعاء.

من الفوائد التي تقدمها هذه البكتيريا للجسم هي مساعدته في عملية الهضم، وتعمل على تقوية الجهاز المناعي، ومحاربة مسببات الأمراض المختلفة.

أمراض البكتيريا الضارة

في حين أن البكتيريا الضارة تسبب أمراض خطيرة ومميتة للإنسان، منها: [1]

• الالتهاب الرئوي.
• السل.
• الكوليرا.
• الطاعون.
• الجمرة الخبيثة.
• مرض الزهري.
• التهاب الحلق.
• الجذام.

مقاومة المضادات الحيوية

تستخدم المضادات الحيوية لعلاج الالتهابات البكتيرية بشكل عام.

ولكن أدى الاستهلاك المفرط وغير الضروري للمضادات الحيوية إلى انتشار سلاسل من البكتيريا مقاومة لهذه المضادات.

وهذه السلاسل لا تتأثر بالمضادات الحيوية الموجودة وتكون صعبة جداً للعلاج، مثل بكتيريا الالتهاب الرئوي، لذلك يجب التقيد التام بوصفة الطبيب المختص فيما يتعلق بأخذ المضادات الحيوية. [2]

أين تتواجد البكتيريا وكيف تتغذى؟

أماكن تواجد البكتيريا

تتواجد البكتيريا في كل مكان تقريباً:

• في التربة
• المياه
• الكائنات الحية
• النفايات المشعة
• في أعماق القشرة الأرضية
• في الأنهار الجليدية
• الينابيع الساخنة
• توجد بكتيريا في طبقة الستراتسفير على ارتفاع 50 كيلو متر تقريباً.
• في أعماق المحيط على عمق 10 كيلو متر.

أنواع البكتيريا بحسب حاجتها للأوكسيجين

يمكن تقسيم أنواع البكتيريا حسب حاجتها للأوكسجين إلى:  [1]

• بكتيريا هوائية: التي تعيش فقط في البيئات التي تحوي الأوكسجين والتي تسبب تلوث بعض مصادر المياه.

• بكتيريا لاهوائية: تعيش فقط في البيئات التي لا تحوي أوكسجين.
• البكتيريا اللاهوائية الاختيارية: وهي البكتيريا التي يمكن أن تعيش إما مع الأوكسجين أو بدونه وهي تفضل البيئات التي يوجد فيها اوكسجين، مثل التربة والمياه والنباتات.
• البكتيريا المحبة لدرجات الحرارة العالية: تعيش في درجات حرارية عالية مثل 75 إلى 80 درجة مئوية، وقد تصل إلى 113 درجة مئوية.

طريقة تغذية البكتيريا

تتغذى البكتيريا بطريقتين مختلفتين،

• البكتيريا غيرية التغذية تتغذى على الكربون الموجود في الأجسام العضوية الأخرى.
• أما البكتيريا ذاتية التغذية فتتغذى عن طريق التمثيل الضوئي باستخدام ضوء الشمس والماء وغاز ثاني أوكسيد الكربون، أو بالتخليق الكيميائي عن طريق استخدام مواد كيميائية عديدة مثل النتروجين. [1]

ختاماً.. إضافة إلى فائدة البعض منها للجسم، تدخل البكتيريا في العديد من العمليات الصناعية والطبية، وتقدم الفائدة للتربة من خلال تكوين النتروجين الضروري لعيش النباتات ونموها.

المراجع

[1] مقال ما هي البكتيريا وما هو دورها منشور على موقع medicalnewstoday.com

[2] مقال ما هي البكتيريا منشور على موقع livescience.com